Πρόοδος Έρευνας Νέου Λειτουργικού Υλικού Αφρού Αλουμινίου

1. Εισαγωγή

Το αφρώδες αλουμίνιο είναι ένας νέος τύπος λειτουργικού υλικού, το οποίο είναι ένα αφρώδες υλικό-όπως εξαιρετικά-μεταλλικό υλικό με πολλές φυσαλίδες διασκορπισμένες στη μεταλλική μήτρα αλουμινίου και το γενικό πορώδες είναι 40 τοις εκατό ~ 98 τοις εκατό . Το 1948, η Sonik πρότεινε μια μέθοδο για την παρασκευή αφρώδους αλουμινίου με εξάτμιση και αφρισμό υδραργύρου σε αλουμίνιο και στη συνέχεια ο Elliot παρασκεύασε με επιτυχία αφρώδες αλουμίνιο το 1951. Στη δεκαετία του 1960, η American Ethyl Company έγινε βάση επιστημονικού κέντρου έρευνας για την ανάπτυξη αφρού αλουμινίου. Το 1991, το Ινστιτούτο Βιομηχανικών Μετάλλων Kyushu της Ιαπωνίας ανέπτυξε μια οδό διεργασίας για την εκβιομηχάνιση του αφρώδους αλουμινίου και τώρα μεγάλα και μικρά μέρη μπορούν να παραχθούν με μεθόδους αφρισμού και διήθησης μετάλλων. Μέχρι σήμερα, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ιαπωνία, το Ηνωμένο Βασίλειο, η Γαλλία, ο Καναδάς και άλλες χώρες έχουν αναπτύξει διαδοχικά μια σειρά από τεχνικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Στη χώρα μου, έχουν επίσης πραγματοποιηθεί ορισμένες διερευνητικές εργασίες σχετικά με τη βασική έρευνα σχετικά με τη διαδικασία παρασκευής αφρώδους αλουμινίου και έχει σημειωθεί κάποια πρόοδος.

Ο αφρός αλουμινίου έχει πολλές εξαιρετικές ιδιότητες λόγω της μοναδικής δομής του. Δεν έχει μόνο τις ελαφριές ιδιότητες των πορωδών υλικών, αλλά έχει επίσης εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και θερμικές, ηλεκτρικές και άλλες φυσικές ιδιότητες που έχουν τα μέταλλα, όπως διείσδυση, απόσβεση, απορρόφηση ενέργειας, υψηλή ειδική επιφάνεια, ηλεκτρομαγνητική θωράκιση και άλλες ιδιότητες. Τώρα, οι κύριες εφαρμογές του αφρώδους αλουμινίου είναι: πυρίμαχα και ηχοαπορροφητικά πάνελ, υλικά απορρόφησης ενέργειας κρούσης, δομικά πάνελ, πλάκες διάχυσης αερίων ημιαγωγών, εναλλάκτες θερμότητας, ηλεκτρομαγνητική θωράκιση και ούτω καθεξής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στους τομείς της μεταλλουργίας, της χημικής βιομηχανίας, της αεροδιαστημικής, της ναυπηγικής, της ηλεκτρονικής, της αυτοκινητοβιομηχανίας και της κατασκευής και το πεδίο εφαρμογής διευρύνεται συνεχώς.

2. Τρόπος παρασκευής αφρού αλουμινίου

2.1 Μέθοδος χύτευσης

Η μέθοδος χύτευσης χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή αφρώδους αλουμινίου και η μέθοδος παρασκευής είναι σχετικά ώριμη. Διάφορες σχετικές μέθοδοι εισάγονται παρακάτω.

2.1.1 Μέθοδος χύτευσης διαρροής

Η μέθοδος χύτευσης με διήθηση είναι η διείσδυση υγρού μετάλλου αλουμινίου υψηλής θερμοκρασίας στα κενά των σωματιδίων πλήρωσης υπό συγκεκριμένη πίεση και η απομάκρυνση των διαλυτών σωματιδίων που περικλείονται στο κράμα αλουμινίου μετά τη στερεοποίηση, δηλαδή για να ληφθεί αφρώδες αλουμίνιο με μια συνδεδεμένη κυτταρική δομή. Αυτή η μέθοδος μπορεί περαιτέρω να χωριστεί σε μέθοδο χύτευσης με διήθηση ανώτερης πίεσης και μέθοδο χύτευσης με διήθηση αρνητικής πίεσης. Η μέθοδος χύτευσης θειούχου ανώτερης πίεσης είναι ένα υλικό ηλεκτροδίων με αντοχή, υψηλή αγωγιμότητα, εξαιρετική μεταφορά θερμότητας και αντίσταση ερπυσμού σε σύγκριση με τη μέθοδο χύτευσης με διήθηση αρνητικής πίεσης.

(3) Η μέση διάρκεια ζωής των ηλεκτροδίων με διασπορά Al2O3-ενισχυμένου χαλκού για τη συγκόλληση πλακών από αλουμίνιο χάλυβα πάχους 1,5 mm είναι 7200 βαθμοί, γεγονός που μπορεί να καλύψει τις ανάγκες της συγκόλλησης με ιμάντα αντιεκρηκτικής-συγκόλλησης CPT.

Έχει τα πλεονεκτήματα της απλής λειτουργίας της διαδικασίας, της γρήγορης ταχύτητας προθέρμανσης, της υψηλής παραγωγικότητας και απόδοσης, του μεγάλου συντελεστή ασφάλειας, της μικρής επένδυσης σε εξοπλισμό και της εύκολης μηχανικής παραγωγής. Μεταξύ αυτών, η επιλογή και η επεξεργασία των σωματιδίων πλήρωσης είναι πολύ κρίσιμη, η οποία έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: επαρκή αντίσταση στη θερμότητα, μη τήξη στη θερμοκρασία έκχυσης. επαρκής αντοχή και ακαμψία, χωρίς θραύση και παραμόρφωση υπό τη δράση της πίεσης διαρροής. καλή αφαίρεση Τα σωματίδια πλήρωσης στους τρισδιάστατους πόρους μπορούν να αφαιρεθούν πλήρως με διαλύτη ή υδατικό διάλυμα αφού στερεοποιηθεί το υγρό αλουμινίου. χημική σταθερότητα, δεν αντιδρά με το υγρό αλουμινίου. Αυτή η μέθοδος είναι απλή στη λειτουργία και το μέσο πορώδες μπορεί να φτάσει το 70 τοις εκατό, κάτι που είναι βολικό για παραγωγή μεγάλης- κλίμακας. Επί του παρόντος, η μέθοδος διήθησης δεν χρησιμοποιείται μόνο στην κατασκευή αφρού αλουμινίου, αλλά και στην παραγωγή αφρωδών υλικών όπως ψευδάργυρος, μαγνήσιο, μόλυβδος, κασσίτερος και σίδηρος, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εξαρτημάτων με πολύπλοκα σχήματα.

2.1.2 Μέθοδος προσθήκης μπάλας

Η μέθοδος προσθήκης μπάλας είναι η προσθήκη σωματιδίων ή κοίλων σφαιρών στο υγρό κράμα αλουμινίου, η ενίσχυση της ανάδευσης και η χύτευση του υγρού αλουμινίου που είναι ακόμα σε σχετική ροή για να ληφθεί ένα κράμα αλουμινίου και ένα σύνθετο σωματίδιο και στη συνέχεια η διάλυση και η αφαίρεση της μήτρας του κράματος αλουμινίου . Λήφθηκαν διαλυτά σωματίδια και ένας συνδεδεμένος- αφρός αλουμινίου.

2.1.3 Μέθοδος χύτευσης επενδύσεων

Αρχικά, χρησιμοποιείται ως μητρικό υλικό ένα τρισδιάστατο-συνεχές αφρώδες υλικό με συγκεκριμένο πορώδες και στη συνέχεια ένα εύκολο--πυρίμαχο υλικό που αφαιρείται ξεπλένεται στο σφουγγάρι{{ 3}}όπως ο αφρός, ξηραίνεται και σκληρύνεται για να σχηματίσει ένα προκατασκευασμένο σχήμα και στη συνέχεια ψήνεται για να σκληρύνει το πυρίμαχο υλικό και να το κάνει. και ασκείται μια ορισμένη πίεση σε αυτό ή εκτελείται χύτευση υπό κενό για την πλήρωση των πόρων του καλουπιού με λιωμένο μέταλλο, και αφαιρείται μετά την ψύξη. Το μπλοκ πυρίμαχου υλικού μπορεί να ληφθεί-τρισδιάστατο δίκτυο μέσω-κυψελών αφρού αλουμινίου. Ο αφρός αλουμινίου που παράγεται από αυτή τη διαδικασία προετοιμασίας χύτευσης επενδύσεων έχει καλή τρισδιάστατη διείσδυση και η διεργασία έχει ευρύ φάσμα εφαρμογών και είναι μη διαβρωτικός και έχει καλή προοπτική στην κατασκευή ρευστού -διαπερατά προϊόντα.

2.1.4 Μέθοδος αφρισμού

Υπάρχουν δύο είδη μεθόδου αφρισμού αερίου και η μέθοδος αφρισμού μετάλλου υγρού. Η μέθοδος αφρισμού αερίου είναι η εμφύσηση αερίου στο τήγμα τετηγμένου μετάλλου για να αφρίσει το τήγμα μετάλλων. Το αέριο που χρησιμοποιείται για τον αφρισμό μπορεί να είναι οξυγόνο, αργό, αέρας, υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ. Το τεχνικό κλειδί είναι ότι το τήγμα πρέπει να έχει κατάλληλο ιξώδες, η σύνθεση του μετάλλου πρέπει να εξασφαλίζει ένα αρκετά μεγάλο εύρος θερμοκρασίας αφρισμού και Ο σχηματισμένος αφρός πρέπει να έχει αρκετή σταθερότητα ώστε να διασφαλίζεται ότι ο αφρός δεν σπάει κατά τη διάρκεια της επακόλουθης διαδικασίας συλλογής και χύτευσης. Η μέθοδος αφρισμού αερίου είναι αυτή τη στιγμή η φθηνότερη μέθοδος για την παραγωγή αφρού μετάλλου. Το μέγεθος του αφρού είναι πολύ μεγάλο και το πορώδες των προϊόντων αφρού αλουμινίου μπορεί να φτάσει το 97 τοις εκατό. Η μέθοδος αφρισμού υγρού μετάλλου χρησιμοποιήθηκε ευρέως στις πρώτες μέρες, προσθέτοντας κυρίως TiH2, ZrH2, CaH2 και άλλους αφριστικούς παράγοντες στο υγρό κράμα αλουμινίου και στη συνέχεια θέρμανση για την αποσύνθεση του αφριστικού παράγοντα για την απελευθέρωση του αερίου και τη διαστολή του αερίου το κράμα αλουμινίου σε αφρό, και στη συνέχεια ψύχεται Δηλαδή, λαμβάνεται το αφρώδες προϊόν αλουμινίου. Ο αφρός αλουμινίου που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο ανήκει σε αφρό αλουμινίου κλειστής{{4}κυψέλης. Η δομή και το πορώδες των πόρων σχετίζονται με το ιξώδες του τηγμένου μετάλλου και το χρόνο αφρισμού. Ο έλεγχος του ιξώδους του τηγμένου μετάλλου και του χρόνου αφρισμού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης μπορεί να ελέγξει το πορώδες. Ωστόσο, οι πόροι είναι ανεξάρτητοι μεταξύ τους, το μέγεθος και η κατανομή τους είναι άνιση και ο έλεγχος είναι περίπλοκος.

2.1.5 Μέθοδος ευτηκτικής στερεοποίησης

Το αέριο έχει μια ορισμένη διαλυτότητα στο τηγμένο μέταλλο και αυξάνεται με την αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας. Όταν η διαλυτότητα του αερίου στο μέταλλο φτάσει σε μια προκαθορισμένη τιμή, το μέταλλο και η αέρια φάση υφίστανται ευτηκτική στερεοποίηση για να ληφθεί ο επιθυμητός αφρός αλουμινίου. , ελέγχοντας επακριβώς τις συνθήκες ψύξης (πίεση, ρυθμός ψύξης, κατεύθυνση απαγωγής θερμότητας), μπορούν να ληφθούν ισότροποι και ανισότροποι αφροί αλουμινίου υψηλού{{0}πορώδους με διάφορα σχήματα πόρων [18].

2.2 Μέθοδος εναπόθεσης

2.2.1 Μέθοδος εναπόθεσης Sputter

Η μέθοδος εναπόθεσης διασκορπισμού είναι η χρήση της τεχνολογίας sputtering για ομοιόμορφο ψεκασμό της σκόνης με αδρανές αέριο στο μέταλλο από κράμα αλουμινίου και θέρμανση μέχρι το σημείο τήξης του μετάλλου, έτσι ώστε το αέριο που προστίθεται στη μεταλλική μήτρα να διαστέλλεται σε οπές και μετά ψύξη, είναι Λαμβάνεται αφρώδες αλουμίνιο με αφρώδη δομή. Το κλάσμα όγκου πόρων του προϊόντος που λαμβάνεται με αυτή τη μέθοδο μπορεί να ελεγχθεί ελέγχοντας τη μερική πίεση του αδρανούς αερίου στην εναπόθεση και το κλάσμα μάζας του αερίου εγκλεισμού μπορεί να ποικίλλει στην περιοχή {0} },015 τοις εκατό έως 0,23 τοις εκατό .

2.2.2 Εναπόθεση εξάτμισης ατμών

Σε μια αδρανή ατμόσφαιρα σχετικά υψηλής πίεσης (102~103Pa), το μεταλλικό αλουμίνιο εξατμίζεται αργά και τα εξατμισμένα άτομα μετάλλου υφίστανται μια σειρά συγκρούσεων και διασκορπισμού με το αδρανές αέριο κατά τη διαδικασία προώθησης και χάνουν γρήγορα κινητική ενέργεια, συμπυκνώνοντας έτσι εν μέρει για να σχηματίσει μεταλλικό καπνό. Ο καπνός του μετάλλου εναποτίθεται υπό τη δράση της δικής του βαρύτητας και μεταφέρεται από τη ροή αδρανούς αερίου και συνεχίζει να ψύχεται κατά τη διαδικασία καθόδου και τελικά φτάνει στη βάση. Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας του, είναι δύσκολο για τα άτομα να μεταναστεύσουν ή να διαχυθούν, έτσι τα σωματίδια των μεταλλικών καπνών συσσωρεύονται μόνο χαλαρά για να σχηματίσουν δομή κυτταρικού αφρού. Ο αφρός αλουμινίου που παράγεται με αυτή την τεχνική είναι διαφορετικός από το αφρώδες αλουμίνιο με μακροσκοπική δομή. Αποτελείται από μεγάλο αριθμό σωματιδίων μετάλλου υπό-μικρο-κλίμακας και μικροπόρους και η πυκνότητά του είναι περίπου 1 τοις εκατό της πυκνότητας του μητρικού μετάλλου αλουμινίου και η ελάχιστη είναι 0,15 τοις εκατό .

2.2.3 Ηλεκτροαπόθεση

Αυτή η μέθοδος είναι η κάλυψη του αφρώδους πλαστικού με πολλαπλά στάδια, όπως η επεξεργασία τραχύτητας, η επεξεργασία ευαισθητοποίησης και ενεργοποίησης, η χημική προ-επιμετάλλωση και η χημική επιμετάλλωση κ.λπ., και στη συνέχεια η θέρμανση του αφρώδους πλαστικού για να αποσυντεθεί για να ληφθεί αφρώδες αλουμίνιο. Μεταξύ αυτών, πολύ σημαντικό ρόλο παίζουν οι δύο διαδικασίες θεραπείας ευαισθητοποίησης και ενεργοποίησης. Η επεξεργασία ευαισθητοποίησης συνίσταται στο να κάνει η επιφάνεια του τραχυμένου τμήματος να προσροφήσει τα αναγωγικά ιόντα, έτσι ώστε κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας ενεργοποίησης ιόντων, η επιφάνεια του εξαρτήματος να σχηματίζει ένα στρώμα με καταλυτικές ιδιότητες. Ο ρόλος του στρώματος πολύτιμου μετάλλου, έτσι ώστε η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση να μπορεί να πραγματοποιηθεί αυθόρμητα, έτσι ώστε ο αφρός να γίνει ημιαγωγός, ο οποίος με τη σειρά του προάγει την επιτυχία της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης αλουμινίου. Ο αφρός αλουμινίου που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο έχει καλή συνδεσιμότητα πόρων, ομοιόμορφη κατανομή και μεγάλο πορώδες, αλλά το πάχος του προϊόντος είναι περιορισμένο και το κόστος υψηλό.

2.2.4 Τετηγμένο άλας Ηλεκτροεπιμετάλλωση αλουμινίου

Το αλουμίνιο ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης λιωμένου άλατος είναι ένα είδος πορώδους αφρού αλουμινίου που κατασκευάζεται με διαδικασία ηλεκτροαπόθεσης σε τετηγμένο αλάτι που περιέχει άλας αλουμινίου, με αφρώδες πλαστικό ως κάθοδο ηλεκτροδίου και πλάκα αλουμινίου ως άνοδο. Ο αφρός αλουμινίου που κατασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο έχει υψηλό πορώδες και ομοιόμορφους πόρους.

2.3 Μεταλλουργία σκόνης

2.3.1 Μέθοδος αφρισμού σε σκόνη

Η μέθοδος αφρισμού σε σκόνη είναι η ανάμειξη της σκόνης αλουμινίου με έναν παράγοντα αφρισμού (TiH2) και η αξονική συμπίεση της σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία για να ληφθεί ένα προπλάσμα με αεροστεγή δομή. Μια μέθοδος επέκτασης του προϊόντος για να ληφθεί αφρώδες αλουμίνιο. Η ανάμειξη, το πάτημα και ο αφρισμός είναι οι τρεις σημαντικοί σύνδεσμοι στη μέθοδο αφρισμού σε σκόνη. Ταυτόχρονα, ρυθμίζοντας τις παραμέτρους στη διαδικασία αφρισμού (η ποσότητα του παράγοντα αφρισμού, η θερμοκρασία αφρισμού και ο χρόνος αφρισμού), μπορεί να ληφθεί αφρώδες αλουμίνιο με διαφορετικές δομές κυψελών.

2.3.2 Μέθοδος σχηματισμού πολτού

Η μέθοδος χύτευσης πολτού είναι να σχηματιστεί ένα εναιώρημα σκόνης μετάλλου αλουμινίου, αφριστικού παράγοντα (υδροφθορικό οξύ, υδροξείδιο του αργιλίου ή ορθοφωσφορικό οξύ) και οργανικός φορέας, η ανάδευση του σε κατάσταση που περιέχει αφρό και, στη συνέχεια, η τοποθέτηση του σε καλούπι και η θέρμανση του μετά από φρύξη , μπορεί να ληφθεί συμπαγές μεταλλικό αλουμίνιο με πορώδη δομή. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε αρχικά για την κατασκευή αφρωδών υλικών Be, Fe, Cu και ανοξείδωτου χάλυβα και αργότερα για τη δημιουργία αφρώδους αλουμινίου. Αλλά η αντοχή του προϊόντος είναι πολύ χαμηλή.

2.3.3 Μέθοδος χύτευσης σε σκόνη

Η μέθοδος χύτευσης σε σκόνη είναι μια μέθοδος ανάμειξης μεταλλικής σκόνης αλουμινίου με έναν παράγοντα αφρισμού (TiH2), σχηματισμού της με ψυχρή ή θερμή πίεση και στη συνέχεια πυροσυσσωμάτωση σε αφρώδες αλουμίνιο. Έχει δύο σημαντικά πλεονεκτήματα: το ένα είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ένα ευρύτερο φάσμα συνθέσεων κραμάτων από άλλες μεθόδους, ελέγχοντας έτσι τις μηχανικές ιδιότητες του αφρού αλουμινίου. Κατασκευές τουρμπίνας-σε σχήμα σάντουιτς και αφρός αλουμινίου-

2.3.4 Μέθοδος πυροσυσσωμάτωσης χαλαρής σκόνης

Η αρχή της μεθόδου πυροσυσσωμάτωσης χαλαρής σκόνης είναι ότι όταν τα λεπτά σωματίδια έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους μέσω της δράσης της επιφανειακής τάσης. Αυτές οι λεπτές μεταλλικές σκόνες αλουμινίου τοποθετούνται στο καλούπι για πυροσυσσωμάτωση και τα σωματίδια συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα πορώδες πυροσυσσωματωμένο σώμα. Αυτή η μέθοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή φίλτρων με πορώδες συνήθως 40 τοις εκατό έως 60 τοις εκατό.

2.3.5 Μέθοδος πυροσυσσωμάτωσης με σπόγγο εμποτισμού

Στη μεταλλουργία σκόνης, το σπογγώδες υλικό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως προσωρινή δομή στήριξης για τη δημιουργία αφρού αλουμινίου υψηλού-πορώδους, ομοιόμορφου. Η σπογγώδης οργανική ύλη κόβεται στο επιθυμητό σχήμα και στη συνέχεια διηθείται με ένα εναιώρημα που περιέχει τη σκόνη μετάλλου αλουμινίου προς επεξεργασία (ο φορέας του εναιωρήματος είναι νερό και οργανικό υγρό). Το βυθισμένο σφουγγάρι-όπως η οργανική ύλη ξηραίνεται για να αφαιρεθεί η ροή και μετά την ψύξη, μπορεί να ληφθεί το αφρώδες μέταλλο αλουμίνιο με τρισδιάστατη δομή υψηλού πορώδους{{2}. Η μέθοδος χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή αφρωδών φύλλων αργύρου με πορώδες από 70 τοις εκατό έως 90 τοις εκατό.

2.3.6 Μέθοδος πυροσυσσωμάτωσης ινών

Το μεταλλικό σύρμα αλουμινίου που χρησιμοποιείται σε αυτή τη μέθοδο είναι ένα μεταλλικό σύρμα που λαμβάνεται με μηχανικό τράβηγμα ή άλλες μεθόδους. Το μεταλλικό σύρμα αλουμινίου κατασκευάζεται σε δακτύλιο από τσόχα με χύτευση ολίσθησης ή μηχανικό δακτύλιο από τσόχα και στη συνέχεια πυροσυσσωματώνεται για να επιτευχθεί η απαιτούμενη αντοχή. και πορώδες. Ο πορώδες αφρός αλουμινίου που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο έχει αρκετά εξαιρετικά πλεονεκτήματα: μπορεί να επιτευχθεί υψηλότερο πορώδες από τη σύντηξη σε σκόνη, έως και 95 τοις εκατό. Όλοι οι πόροι είναι διασυνδεδεμένοι πόροι. το μέγιστο πορώδες διατηρείται ακόμα. Δομικές ιδιότητες; με το ίδιο πορώδες, η αντοχή και η σκληρότητα είναι αρκετές φορές υψηλότερες από αυτές της μεταλλουργίας σκόνης. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή διαφόρων μεταλλικών φίλτρων, όπως ανοξείδωτου χάλυβα, χαλκού, νικελίου, νικελίου κ.λπ.

2.3.7 Μέθοδος διάλυσης με πυροσυσσωμάτωση

Η μέθοδος διάλυσης με πυροσυσσωμάτωση είναι μια νέα μέθοδος για την κατασκευή αφρώδους αλουμινίου που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια. Είναι μια μέθοδος παρασκευής μέσω{0}}αφρού αλουμινίου κυψέλης με ανάμειξη, συμπίεση, πυροσυσσωμάτωση και διάλυση σωματιδίων σκόνης και πληρωτικού αλουμινίου. Έχει τα χαρακτηριστικά ότι το σχήμα, το μέγεθος, το πορώδες και η κατανομή των πόρων μπορούν να ελεγχθούν επακριβώς και έχει έναν καλό ολοκληρωμένο δείκτη ποιότητας και τιμής. Είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για την παραγωγή αφρού αλουμινίου μεσαίας-πυκνότητας με ομοιόμορφα ή διαβαθμισμένα λεπτά ανοίγματα.

3. Ιδιότητες και εφαρμογές αφρού αλουμινίου

Όσον αφορά τη δομή, ο αφρός αλουμινίου μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: αφρός αλουμινίου κλειστής-κυψέλης και αφρός αλουμινίου ανοιχτής-κυψέλης. Τα οργανωτικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά του αφρού αλουμινίου, συμπεριλαμβανομένης της δομής των πόρων (ανοιχτών ή κλειστών), της σχετικής πυκνότητας, του μεγέθους των πόρων, του σχήματος των πόρων, του πάχους τοιχώματος των πόρων, της ανισοτροπίας κ.λπ. Χρησιμοποιείται ηλεκτρονική μικροσκοπία και τομογραφία ακτίνων Χ- για ανάλυση και έρευνα, και η έρευνα στον τομέα αυτό αναπτύσσεται με ταχείς ρυθμούς. Λόγω διαφορετικών δομών, οι ιδιότητές του είναι πολύ διαφορετικές, επομένως έχει διαφορετικές χρήσεις. Σε σύγκριση με το παραδοσιακό μεταλλικό αλουμίνιο, το αφρώδες αλουμίνιο έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά και χρησιμοποιείται ευρέως στη μεταλλουργία, τη χημική βιομηχανία, την αεροδιαστημική, τη ναυπηγική, την ηλεκτρονική, την αυτοκινητοβιομηχανία και τις κατασκευαστικές βιομηχανίες. και άλλα πεδία έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως.

3.1 Χαμηλή πυκνότητα

Επειδή ο αφρός αλουμινίου έχει μεγάλους και μικρούς πόρους στη μήτρα αλουμινίου, έχει μικρότερη πυκνότητα. Η πυκνότητα του αφρού αλουμινίου μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο εύρος και το μέγιστο πορώδες που μπορεί να επιτευχθεί επί του παρόντος μπορεί να φτάσει το 97 τοις εκατό και το μέγεθος των πόρων του κυμαίνεται από αρκετά μικρόμετρα έως δεκάδες χιλιοστά. Όσο μικρότερη είναι η πυκνότητα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κιβώτια συσκευασίας, ειδικά εμπορευματοκιβώτια αερομεταφοράς.

3.2 Ισχυρή αντίσταση στη θερμότητα

Το αφρώδες αλουμίνιο έχει υψηλή αντοχή στη θερμότητα και δεν θα λιώσει ακόμα κι αν φτάσει στο σημείο τήξης του κράματος. Γενικά, η θερμοκρασία τήξης των κραμάτων αλουμινίου κυμαίνεται από 560 έως 700 e, αλλά το αφρώδες αλουμίνιο δεν λιώνει ακόμη και όταν θερμαίνεται στους 1400 βαθμούς. Επιπλέον, δεν απελευθερώνει επιβλαβή αέρια σε υψηλή θερμοκρασία και μπορεί να αντικαταστήσει την αφρισμένη ρητίνη και τα προϊόντα αμιάντου ως θερμομονωτικά-και ανθεκτικά στη θερμότητα-υλικά και εξαρτήματα πυρήνα διαφόρων εναλλάκτη θερμότητας σε πολλές περιπτώσεις.

3.3 Καλή διαπερατότητα

Ο αφρός αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό φίλτρου για το φιλτράρισμα στερεών σωματιδίων από υγρό ή αέριο. Γενικά, η διαπερατότητα αυξάνεται με την αύξηση του μεγέθους των πόρων, αλλά επηρεάζεται επίσης από την τραχύτητα της επιφάνειας. διαπερατό. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή φίλτρων για διάφορα υγρά και αέρια.

3.4 Μεγάλη ειδική επιφάνεια

Χρησιμοποιώντας τη μεγάλη ειδική επιφάνεια του αφρού αλουμινίου για την επίτευξη υψηλής εναλλαγής θερμότητας, είναι ένα καλό υλικό για την κατασκευή θερμαντήρων και εναλλάκτη θερμότητας. Επιπλέον, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως φορέας για χημικές αντιδράσεις που απαιτούν μια τεράστια επιφάνεια, όπως ένας φορέας καταλύτη. , πορώδη ηλεκτρόδια, υλικά πλακών για επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, εναλλάκτες θερμότητας, απορροφητές ενέργειας και φορείς καταλυτών κ.λπ.

3.5 Ισχυρή ηχομόνωση

Ο αφρός αλουμινίου μπορεί να απορροφήσει την ενέργεια του ήχου μέσω της δόνησης του τοιχώματος της οπής και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φίμωση και την αφαίρεση του θορύβου. Σε γενικές γραμμές, η απόδοση ηχοαπορρόφησης του αφρού αλουμινίου μέσω κυψελών- είναι καλύτερη. Το μέγεθος της οπής επηρεάζει την απόδοση απορρόφησής της για ολόκληρο το εύρος συχνοτήτων ηχητικών κυμάτων. Όσο μικρότερη είναι η τρύπα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα απορρόφησης ήχου.

Η υψηλή απόδοση απορρόφησης ήχου μπορεί να επιτευχθεί αλλάζοντας το μέγεθος και το σχήμα των πόρων αφρού αλουμινίου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εσωτερικά και εξωτερικά διακοσμητικά μέρη, τοίχους κουρτινών, διαχωριστικά κινητά πάνελ πόρτας στον κατασκευαστικό κλάδο, για την κατασκευή-ήχου-απορροφητικών πάνελ υψηλής απόδοσης, ηχομονωτικών-τοίχων, διαφόρων σιγαστήρες κ.λπ.

3.6 Έχει υψηλή απόδοση απορρόφησης ενέργειας κρούσης

Το αφρώδες αλουμίνιο δεν είναι κατευθυντικό όπως τα υλικά της κηρήθρας, ούτε έχει αποτέλεσμα ανάκαμψης όπως τα υλικά πολυμερούς αφρού. Έχει καλές ιδιότητες απορρόφησης κραδασμών και είναι ένα καλό υλικό για την κατασκευή εξαρτημάτων που είναι ανθεκτικά στις κρούσεις-. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε φρένα αυτοκινήτων, εντατήρες και προστατευτικά μανίκια και προφυλακτήρες στον αεροδιαστημικό εξοπλισμό. Το μέγεθος της απόσβεσης του σχετίζεται με το μέγεθος του μεγέθους των πόρων των πόρων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επιθέματα ασφαλείας για ανελκυστήρες και μεταφορείς, επενδύσεις απορρόφησης κραδασμών και απορρόφησης ενέργειας για προστατευτικά μύλου υψηλής ταχύτητας, βάσεις για εργαλειομηχανές υψηλής-ακριβείας κ.λπ.

3.7 Μηχανικές ιδιότητες

Οι μηχανικές ιδιότητες του αφρού αλουμινίου καθορίζονται κυρίως από την πυκνότητά του, αλλά το μέγεθος, η δομή και η κατανομή των πόρων είναι επίσης σημαντικές παράμετροι που καθορίζουν τις μηχανικές ιδιότητες. Υπό τη δράση της θλιπτικής τάσης, αφού το υλικό υποστεί αρχική ελαστική παραμόρφωση, ο αφρός αλουμινίου εισέρχεται στην πλατφόρμα καμπύλης τάσης, δηλαδή, ο αφρός αλουμινίου αρχίζει να σπάει και η τάση παραμένει βασικά αμετάβλητη κατά το στάδιο σύνθλιψης αφρού. Μετά από μια μεγάλη ποσότητα πλαστικής παραμόρφωσης, ο αφρός έχει σπάσει εντελώς και το υλικό εισέρχεται στο πυκνό Κατά τη χημική φάση, η τάση αυξάνεται γρήγορα. Τόσο ο συντελεστής του Young όσο και ο συντελεστής διάτμησης του αφρού αλουμινίου αυξάνονται με την αύξηση της πυκνότητας.

3.8 Απόδοση ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης

Ο αφρός αλουμινίου έχει καλή προστατευτική επίδραση σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής-συχνότητας, τα οποία μπορούν να μειώσουν τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές κατά περισσότερο από 80 τοις εκατό . Αφρός αλουμινίου κλειστής κυψέλης με πάχος 5 mm και πορώδες 90 τοις εκατό, η απόδοση ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης στα 60 ~ 1000 MHz είναι 35 ~ 75 dB, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε χώρους ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης (καλύμματα), περιβλήματα ηλεκτρονικών οργάνων, αίθουσες εγγραφής ραδιοφώνου, ηλεκτρομαγνητική θωράκιση και άλλες περιστάσεις.

3.9 Άλλα ακίνητα

Ο αφρός αλουμινίου έχει επίσης ευαισθησία στα αέρια, αντοχή στη φωτιά, κατάλυση κ.λπ. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του αφρώδους αλουμινίου επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη σχετική πυκνότητα, ενώ το μέγεθος του μεγέθους των πόρων έχει μικρή επίδραση στην ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αναμένεται να έχει καλές προοπτικές εφαρμογής σε νέους τομείς όπως η αεροδιαστημική, οι τηλεπικοινωνίες και η προστασία του περιβάλλοντος.